2026届高三生物二轮复习专题四 酶和ATP提分训练
2026-04-01
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版必修1 分子与细胞 |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | 第1节 降低化学反应活化能的酶,第2节 细胞的能量“货币”ATP |
| 类型 | 题集-综合训练 |
| 知识点 | 酶与ATP |
| 使用场景 | 高考复习-二轮专题 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 1.38 MB |
| 发布时间 | 2026-04-01 |
| 更新时间 | 2026-04-01 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-04-01 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57119246.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
酶和ATP
训练四
一、选择题(本题共18小题,每小题3分,共54分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.酶的作用机理是降低化学反应的活化能。图中①表示有酶催化的反应曲线,②表示没有酶催化的反应曲线,E表示酶降低的活化能。正确的图解是( )
A. B.
C. D.
2.反应底物从常态转变为活跃状态所需的能量称为活化能,如图为在无催化剂、H+、酶催化下蔗糖水解的反应曲线。下列相关分析正确的是( )
A.酶具有催化作用是因为其能为化学反应提供能量
B.E2和E3分别表示H+和酶为化学反应提供的活化能
C.H+降低的化学反应的活化能是E2-E3
D.酶具有更好的催化效果,表现为E1-E3>E1-E2
3.某科研团队研究了几种常见金属离子及其与H2O2酶联合作用时催化H2O2分解的效率,结果如图所示。下列说法正确的是( )
A.实验中的H2O2浓度对实验结果无影响,属于无关变量
B.仅通过图2可知H2O2酶具有高效性
C.由图1可知,与Fe3+相比,Ca2+降低活化能的效果更显著
D.由图2可知,Co2+对H2O2酶活性抑制作用最显著
4.“胃黏液—碳酸氢盐屏障”如图所示。该屏障中,胃黏液的黏稠度大约是水的30~260倍,导致H+和等离子在黏液层内的扩散速率显著降低,在H+向黏液层扩散的过程中,与胃黏膜细胞分泌并向表面扩散的发生中和反应。因此,胃黏液—碳酸氢盐屏障能够有效地抑制H+的逆向扩散,从而保护胃黏膜细胞不受其侵蚀;同时,黏液深层的中性pH环境亦使胃蛋白酶失去分解蛋白质的功能。下列叙述错误的是( )
A.图中胃蛋白酶的转化过程可能存在反馈调节
B.将胃蛋白酶所在的溶液pH从7调至1.5的过程中,酶活性将下降
C.过量饮酒、咖啡、浓茶等会损伤胃黏液层,可能会使黏膜细胞造成损伤
D.胃黏膜细胞与毛细血管壁细胞所处的环境不一样
5.为探究pH对酶活性的影响,某同学对实验装置进行了改进,如图所示。只松开分止水夹,H2O2溶液不会注入各试管中。下列叙述错误的是( )
A.水槽中滴几滴黑墨水的作用是便于观察量筒内的氧气体积读数
B.先打开总止水夹,再打开分止水夹可保证各组实验同时开始
C.各个试管中除了缓冲液的pH不同外,其他条件应相同且适宜
D.该实验装置也可用来验证酶具有高效性
6.某淀粉酶能催化淀粉水解成麦芽糖。取适量该淀粉酶分别在不同温度下水解等量淀粉,并在1小时末和2小时末测定产物麦芽糖的含量,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.100℃高温处理后逐渐降低温度淀粉酶活性可恢复
B.不同温度下处理1h,各实验组淀粉均被完全水解
C.35℃条件下,淀粉酶为淀粉分解提供的活化能最多
D.15℃条件下,6h末麦芽糖含量有可能达到1.8g/mL
7.下列关于酶的特性及其影响因素相关实验的叙述,正确的是( )
A.“酶的催化效率”实验中,若以熟马铃薯块茎代替生马铃薯块茎,实验结果相同
B.“探究pH对过氧化氢酶的影响”实验中,分别加入不同pH的缓冲液后再加入底物
C.“探究酶的专一性”实验中,设置1、2号试管的目的是检验酶液中是否混有还原糖
D.设计温度对蛋白酶活性影响的实验方案时,可选择本尼迪特试剂检测反应产物
8.酶A、酶B与酶C是分别从三种生物中纯化出的ATP水解酶。研究人员分别测量其对不同浓度的ATP的水解反应速率,实验结果如图。下列叙述错误的是( )
A.随ATP浓度相对值增大,三种酶催化的反应速率均增大
B.达到最大反应速率一半时,三种酶所需要的最低ATP浓度相同
C.酶A通过降低ATP水解所需活化能以提高反应速率
D.当反应速率相对值达到400时,三种酶中酶A所需要的ATP浓度最低
9.过渡态是指化学反应过程中达到的能量最高状态。过渡态理论认为,酶催化反应的过程为:酶+反应物酶+过渡态反应物酶+产物;无催化剂时,同一反应的过程为:反应物过渡态反应物产物。下列叙述错误的是( )
A.发生过程①和过程③所需的能量均称为活化能
B.与酶结合后反应物会更难转变为过渡态反应物
C.加热与加酶使该反应变快的作用机理是不同的
D.pH的变化可能影响过程①中反应物到达过渡态
10.下列关于酶的特性及实验的叙述,正确的是( )
A.强酸、强碱、高温或低温都会破坏酶的空间结构从而影响酶活性
B.食物中的蛋白酶进入消化道后有助于人体对蛋白质的消化
C.利用淀粉和蔗糖验证酶专一性的实验中,可用斐林试剂进行检测
D.胰蛋白酶通过降低化学反应的活化能从而实现对生命活动的调节
11.竞争性抑制剂与被抑制活性的酶的底物通常有结构上的相似性,其能与底物竞争结合酶分子上的活性中心,从而对酶活性产生可逆的抑制作用。图1表示竞争性抑制剂直接阻碍底物与酶结合的机理;图2是有无竞争性抑制剂对酶促反应速率的影响曲线。相关判断正确的是( )
A.酶的活性中心能和竞争性抑制剂、底物同时结合
B.竞争性抑制剂或底物与酶结合,不会导致酶失活
C.竞争性抑制剂会增加化学反应所需的活化能
D.竞争性抑制剂的抑制作用不能通过增加底物浓度来解除
12.下图为酶促反应曲线,表示反应速率为时的底物浓度。竞争性抑制剂与底物结构相似,可与底物竞争性结合酶的活性部位;非竞争性抑制剂可与酶的非活性部位不可逆性结合,从而使酶的活性部位功能丧失。下列分析错误的是( )
A.值越大,酶与底物亲和力越高 B.加入竞争性抑制剂,值增大
C.加入非竞争性抑制剂,降低 D.非竞争性抑制剂破坏酶的空间结构
13.酶的抑制剂分为竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂两类。竞争性抑制剂与酶活性部位结合,阻碍底物与酶结合;非竞争性抑制剂与酶非活性部位结合,改变了酶的构象,使酶的活性部位功能降低甚至丧失。物质X为淀粉酶抑制剂,为探究其是竞争性抑制剂还是非竞争性抑制剂,某同学设计了如下实验。下列相关说法错误的是( )
组别
实验处理
实验结果
甲组
过量的淀粉溶液+淀粉酶
分别测定各酶促反应速率
乙组
过量的淀粉溶液+淀粉酶+物质X
A.淀粉酶催化和保存的最适温度均是37℃
B.可用斐林试剂或碘液对酶促反应速率进行检测
C.若甲组反应速率大于乙组,则物质X为非竞争性抑制剂
D.若两组反应速率大致相同,则物质X为竞争性抑制剂
14.ATP可为代谢提供能量,也参与RNA的合成,ATP结构如图所示,图中~表示高能磷酸键,下列叙述正确的是( )
A.人处于饥饿状态时会导致ADP含量明显上升
B.结构简式中字母“A”表示的结构在DNA分子中也存在
C.用α位32P标记的ATP可以合成带有³²P的RNA
D.ATP与ADP的相互转化过程中物质和能量均是可逆的
15.下图表示生物体内发生的两个化学反应,请判断下列相关说法中正确的是( )
A.ATP分子水解时,图中所示的化学键③④最易断裂
B.图中酶1和酶2的化学本质相同,但是二者的种类不同
C.细胞中的放能反应一般与ATP的水解反应相联系
D.ATP与ADP相互转化的能量供应机制只发生在真核细胞内
16.某些蛋白质在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下,可在特定氨基酸位点发生磷酸化和去磷酸化,参与细胞信号传递,如图所示。下列叙述错误的是( )
A.这些蛋白质磷酸化和去磷酸化过程体现了蛋白质结构与功能相适应的观点
B.这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失,不影响细胞信号传递
C.作为能量“通货”的ATP能参与细胞信号传递
D.蛋白质磷酸化和去磷酸化反应受温度的影响
17.盐碱胁迫下植物应激反应产生的H2O2对细胞有毒害作用。禾本科农作物AT1蛋白通过调节细胞膜上PIP2s蛋白磷酸化水平,影响H2O2的跨膜转运,如图所示。下列叙述错误的是( )
A.细胞膜上PIP2s蛋白高磷酸化水平是其提高H2O2外排能力所必需的
B.PIP2s蛋白磷酸化被抑制,促进H2O2外排,从而减轻其对细胞的毒害
C.敲除AT1基因或降低其表达可提高禾本科农作物的耐盐碱能力
D.从特殊物种中发掘逆境胁迫相关基因是改良农作物抗逆性的有效途径
18.为保证饮食安全,执法人员会使用ATP荧光检测系统对餐饮行业中餐具等用品的微生物含量进行检测。其设计灵感来源于萤火虫尾部发光器发光的原理。据图解题思路下列说法正确的是( )
注:ATP荧光检测系统由ATP荧光检测仪和检测试剂组成
A.荧光素酶为萤火虫发光提供了能量
B.ATP荧光检测仪只能检测需氧微生物,不能检测厌氧微生物
C.检测时用拭子反复擦拭可以破坏微生物的结构,进而更准确地检测出ATP的含量
D.为避免微生物影响太空环境,火箭发射前可用ATP荧光检测系统对太空舱进行微生物含量检测,此时警戒值应上调
三、非选择题(本题共2小题,共26分)
19.(12分)酶具有高效性、专一性、作用条件较温和等特性,某兴趣小组想借助如图所示的装置对这三个特性进行探究。
(1)该小组将相同的滤纸片平均分为两组,一组附有过氧化氢酶,一组附有等量的FeCl3,此实验的目的是探究酶的________,因变量是________,请列举出此实验中的一条无关变量________。与无机催化剂相比,酶的催化效率更高,其原理是____________________________。
(2)该小组将相同的滤纸片平均分为两组,一组附有过氧化氢酶,一组空白,一段时间后发现前者浮出液面而后者沉于杯底,由此得出酶的催化具有专一性。我们对这一结论并不认同,请阐述不认同的理由:_____________________________________________________。
(3)酶制剂通常在0℃左右保存,这样做的原因是__________________________________________________________。
20.(14分)请回答下列有关ATP的问题。
(1)人的骨骼肌细胞中,ATP含量仅够剧烈运动时3s以内的能量供给。运动员参加短跑比赛过程中,肌细胞中ATP的相对含量随时间的变化如下图所示。
图中A→B的变化过程,说明ATP被水解,释放的能量用于______________;B→C过程中,ATP含量增加,说明______________加强,释放更多______________,供ADP形成ATP,以补充细胞中ATP含量的不足。从整个曲线来看,肌细胞中ATP的含量不会降为零,说明_____________________________________________________。
(2)纯净的ATP呈白色粉末状,能够溶于水,作为一种药物常用于辅助治疗肌肉萎缩、脑出血后遗症、心肌炎等疾病。ATP片剂可以口服,注射液可供肌肉注射或静脉滴注。据此可知,在人体消化道中________(填“存在”或“不存在”)ATP水解酶;ATP的药用效果是_______________________;生物体内合成ATP的生理过程有等_____________、_____________等。
(3)某同学进行一项实验,目的是观察ATP可使离体的、刚刚丧失收缩功能的新鲜骨骼肌产生收缩这一现象,说明ATP是肌肉收缩所需能量的直接来源。
①实验中,必须待离体肌肉自身的__________________消耗完毕,才能进行实验。
②在程序上,采取自身前后对照的方法:先滴加_____________(填“葡萄糖溶液”或“ATP溶液”),观察_____________以后,再滴加_____________(填“葡萄糖溶液”或“ATP溶液”)。
③如果将上述实验顺序颠倒一下,实验结果是否可靠?_____________。原因是_______________________________________________________________。
答案以及解析
1.答案:C
解析:酶的作用是降低化学反应的活化能,从而使化学反应能够快速进行,有酶时所需能量少,没有酶时所需能量多, 后者与前者的差值表示酶降低的活化能。
2.答案:D
解析:
A
酶具有催化作用是因为其能降低化学反应的活化能
×
B
E2和E3分别表示H+和酶催化的化学反应所需要的活化能
×
C
无催化剂时该反应需要的活化能是E1,H+催化下的该反应需要的活化能是E2,H+降低的活化能=E1-E2
×
D
与无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著,即E1-E3>E1-E2,其催化效果更好
√
3.答案:D
解析:A.实验中的H2O2浓度对实验结果有影响,属于无关变量,无关变量的处理需要相同且适宜,A错误;B.图2是探究金属离子对H2O2酶催化效率的影响,根据该实验结果能说明图中的金属离子能抑制H2O2酶的活性,不能说明H2O2酶具有高效性,B错误;C.图1是探究金属离子对H2O2分解速率的影响,与Fe3+相比,Ca2+组产氧速率更低,说明其降低活化能的效果更弱,C错误;D.由图2可知,Co2+处理组的产氧速率最低,因而可知,与其他离子相比,对H2O2酶活性抑制作用最显著,D正确。
4.答案:B
解析:A、胃蛋白酶在pH为1.5—5.0时具有最强的活性,当胃内的pH值升高时,胃蛋白酶的活性会降低甚至失活。然而,当胃蛋白酶分解蛋白质导致胃内pH值升高时,这种变化可能会反馈性地抑制胃蛋白酶的进一步分泌或活性,从而维持胃内的酸度。因此,A选项正确;
B.胃蛋白酶在pH值为1.5—5.0时活性最强,将溶液的pH值从7调至1.5,实际上是将环境变得更加适合胃蛋白酶的作用,因此酶活性应该会上升而不是下降。所以,B选项错误;
C.胃黏液-碳酸氢盐屏障是保护胃黏膜细胞免受胃酸侵蚀的重要机制。如果这一屏障受到损伤,如过量饮酒、咖啡、浓茶等刺激性物质的作用,那么胃酸就可能直接接触到黏膜细胞,从而造成损伤。因此,C选项正确;
D.毛细血管壁细胞所处的内环境是血浆和组织液,胃液不属于人体内体液,二者所处环境不同。所以,D选项正确。
5.答案:B
解析:水槽中滴几滴黑墨水,量筒中收集气体后可形成透明空气柱,便于观察量筒内的氧气体积读数,A正确;先打开分止水夹,再打开总止水夹,能使H2O2溶液同时注入各个试管,保证各组实验同时开始,B错误;该实验的目的是探究pH对过氧化氢酶活性的影响,除了自变量(缓冲液的pH)不同外,其他条件(无关变量)应保持相同且适宜,C正确;验证过氧化氢酶的高效性实验中,实验的自变量为催化剂的种类,可用该装置完成,即在不同试管中分别加入氯化铁溶液、肝脏研磨液等,无关变量保持相同且适宜,D正确。
6.答案:D
解析:100℃高温处理会使淀粉酶的空间结构发生不可逆的改变而失活,100℃高温处理后逐渐降低温度淀粉酶活性不可恢复,A错误;酶的作用机理是降低化学反应的活化能,酶不能为反应提供活化能,C错误。
7.答案:B
解析:“酶的催化效率”实验中,若以熟马铃薯块茎代替生马铃薯块茎,熟马铃薯块茎中的过氧化氢酶已经失活,不能催化H2O2分解,实验结果不同,A错误;“探究pH对过氧化氢酶的影响”的实验中,应设置不同的pH环境,由于过氧化氢酶的催化具有高效性,直接加入底物会迅速进行反应,影响实验结果的科学性和准确性,因此需要先分别加入不同pH的缓冲液后再加入底物,B正确;“探究酶的专一性”实验中,设置1、2号试管的目的是作对照以证明酶只能催化特定化学反应,C错误;设计温度对蛋白酶活性影响的实验方案时,不可选择本尼迪特试剂检测反应产物,因为本尼迪特试剂需水浴加热使用,D错误。
8.答案:A
解析:A、当ATP浓度相对值在0到50时,随ATP浓度相对值增大,三种酶催化的反应速率均增大;当ATP浓度相对值大于50时,随着ATP浓度相对值增大,三种酶催化的反应速率均不变,A错误;
B.据图可知,酶A、酶B和酶C的最大反应速率分别是1200、800和400,各曲线达到最大反应速率一半时,三种酶需要的ATP浓度分别是10、10和10,三者相同,B正确;
C.酶的作用机理是降低化学反应所需活化能以提高反应速率,故酶A通过降低ATP水解所需活化能以提高反应速率,C正确;
D.当反应速率相对值达到400时,酶A、酶B和酶C所需要的ATP浓度依次增加,即酶A所需要的ATP浓度最低,D正确。
故选A。
9.答案:B
解析:A、过程①和过程③都是反应物转变为过渡态反应物,所需的能量均称为活化能,A正确;
B.酶具有催化作用,与酶结合后反应物更容易转变为过渡态反应物,B错误;
C.加热使该反应变快的作用机理是提供能量,加酶使该反应变快的作用机理是降低化学反应的活化能,C正确;
D、pH影响酶的活性,pH的变化可能影响过程①中反应物到达过渡态,从而影响酶促反应的速率,D正确。
故选B。
10.答案:C
解析:A、低温会抑制酶的活性,但不会破坏酶结构,A错误;
B.食物中的蛋白酶进入消化道后会被人体消化液中的蛋白酶消化水解,丧失原有活性,B错误;
C.利用淀粉和蔗糖验证酶专一性实验中,可用斐林试剂进行检测,C正确;
D.酶是催化剂,只起催化作用,无调节作用,D错误。
故选C。
11.答案:B
解析:由图1可知,酶的活性中心均能和竞争性抑制剂、底物结合,但不能同时结合,竞争性抑制剂与酶结合,可使酶的活性被抑制;而酶与底物结合,会催化相应的反应,A项错误;根据图2中底物浓度增加时,酶促反应速率加快可知,竞争性抑制剂或底物与酶结合,不会导致酶失活,B项正确;竞争性抑制剂会抑制酶的活性,不会增加化学反应所需的活化能,C项错误;由图2可知,当底物浓度达到一定程度时,酶促反应速率与只有底物时相同,说明竞争性抑制剂的抑制作用能通过增加底物浓度来解除,D项错误。
12.答案:A
解析:A.Km表示反应速率为0.5Vmax时的底物浓度。Km值越大,酶与底物亲和力越低,A错误;B.竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性位点从而降低反应物与酶结合的机会,加入竞争性抑制剂,Km值增大,B正确;C.非竞争性抑制剂与酶的非活性部位结合,反应物不能与活性部位结合,加入非竞争性抑制剂,Vmax降低,C正确;D.非竞争性抑制剂与酶的非活性部位结合,使酶的空间结构发生改变,从而不能和底物结合,D正确。故选:A。
13.答案:A
解析:A、淀粉酶催化的最适温度均是37℃,保存应在低温,A错误;
B.斐林试剂可检测淀粉水解的产物—葡萄糖,碘液可与淀粉反应呈蓝色,因此可用斐林试剂或碘液对酶促反应速率进行检测,B正确;
C.非竞争性抑制剂是指与酶的活性位点以外的部位结合,与底物不形成竞争关系的化学试剂,若甲组反应速率大于乙组,则物质X为非竞争性抑制剂,C正确;
D.竞争性抑制剂是产生竞争性抑制作用的抑制剂,它与被抑制的酶的底物通常有结构上的相似性,能与底物竞相争夺酶分子上的结合位点,从而产生酶活性的可逆的抑制作用,若两组反应速率大致相同,则物质X为竞争性抑制剂,D正确。
故选A。
14.答案:C
解析:A、人处于饥饿状态时,ATP与ADP的转化仍处于动态平衡,ADP含量不会明显上升,A错误;
B、ATP结构简式中“A”表示腺苷,由核糖和腺嘌呤组成,DNA分子中不存在腺苷,存在腺嘌呤和脱氧核糖,B错误;
C、ATP水解脱去两个磷酸基团后形成腺嘌呤核糖核苷酸,可用于合成RNA,用α位32P标记的ATP,合成的RNA会带有32P,C正确;
D、ATP与ADP的相互转化过程中物质可逆,但能量不可逆,ATP水解的能量用于生命活动,ADP合成ATP的能量来自呼吸作用或光合作用,D错误。
故选C。
15.答案:B
解析:ATP是细胞生命活动的直接能源物质,ATP水解时,远离A的高能磷酸键(④)最易断裂,A错误;图中酶1为ATP水解酶,酶2为ATP合成酶,二者种类不同,但二者的化学本质均为蛋白质,B正确;细胞中的吸能反应所需的能量由ATP水解提供,而释放能量的反应(放能反应)则与ATP的合成相联系,C错误;细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制是生物界的共性之一,也存在于原核细胞中,D错误。
16.答案:B
解析:A、通过蛋白质磷酸化和去磷酸化改变蛋白质的空间结构,进而实现细胞信号的传递,体现出蛋白质结构与功能相适应的观点,A正确;
B.如果这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失,将会使该位点无法磷酸化,进而影响细胞信号的传递,B错误;
C.根据题干信息:进行细胞信息传递的蛋白质需要磷酸化才能起作用,而ATP为其提供了磷酸基团和能量,从而参与细胞信号传递,C正确;
D.温度会影响蛋白激酶和蛋白磷酸酶的活性,进而影响蛋白质磷酸化和去磷酸化反应,D正确。
故选B。
17.答案:B
解析:A、由题图右侧的信息可知,AT1蛋白缺陷,可以促进PIP2s蛋白的磷酸化,进而促进H2O2排出膜外,A正确;B、据题图左侧的信息可知,AT1蛋白能够抑制PIP2s蛋白的磷酸化,减少了H2O2从细胞内输出到细胞外的量,导致抗氧化胁迫能力弱,不能减轻其对细胞的毒害,B错误;C、结合对A选项的分析可推测,敲除AT1基因或降低其表达,可提高禾本科农作物抗氧化胁迫的能力,进而提高其成活率,C正确;D、从特殊物种中发掘逆境胁迫相关基因,可通过基因工程技术改良农作物抗逆性,D正确。故选B。
18.答案:C
解析:A、荧光素酶只能降低化学反应所需要的活化能不能为化学反应提供能量,A错误;
B.无论是好氧微生物还是厌氧微生物,体内都能产生ATP,所以ATP荧光检测仪可以检测两类微生物的含量,B错误;
C、ATP存在于细胞内,检测时用试纸反复擦拭可以破坏细胞结构,释放ATP,C正确;
D.火箭发射前太空舱微生物含量越低越好,所以此时警戒值应下调,D错误。
故选C。
19.答案:(1)高效性;过氧化氢的分解速率;反应温度、反应物的浓度、滤纸片的数量(任选其一,合理即可);酶降低化学反应活化能的作用更显著
(2)此实验只能证明酶具有催化作用,验证酶的专一性时,设计实验的自变量应是不同的底物,因此需要一组加入过氧化氢溶液和过氧化氢酶,一组加入其他溶液(如蔗糖溶液)和过氧化氢酶作为对照,根据实验结果才能得出酶的催化作用具有专一性(合理即可)
(3)在0℃左右时,酶的活性很低,但酶的空间结构稳定,且温度恢复到适宜条件下后,酶的活性会升高
解析:(1)两组滤纸片,一组附有过氧化氢酶,一组附有等量的FeCl3,这是酶与无机催化剂做比较,因此实验的目的是探究酶的高效性,此实验的因变量是过氧化氢的分解速率,无关变量有反应温度、反应物的浓度、滤纸片的数量等。酶和无机催化剂都能降低化学反应的活化能,但酶降低化学反应活化能的效果更显著,故催化效率更高。
(2)两组滤纸片,一组附有过氧化氢酶,一组空白,是酶与空白对照做比较,只能证明酶具有催化作用,不能证明酶具有专一性,酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应,验证酶的专一性时,设计实验的自变量应是不同的底物,因此需要一组加入过氧化氢溶液和过氧化氢酶,一组加入其他溶液(如蔗糖溶液)和过氧化氯酶作为对照,根据实验结果才能得出酶的催化作用具有专一性。
(3)酶通常在0℃左右保存,原因是在0℃左右时,酶的活性很低,但酶的空间结构稳定,且温度恢复到适宜温度时酶的活性会升高。
20.答案:(1)肌肉收缩等生命活动;细胞呼吸;能量;ATP的生成和分解是同时进行的
(2)不存在;直接为生命活动提供能量;光合作用;细胞呼吸
(3)①ATP;②葡萄糖溶液;肌肉是否收缩;ATP溶液;③不可靠;如果先滴加的ATP溶液尚未耗尽,会出现滴加葡萄糖溶液肌肉也收缩的现象,造成葡萄糖也能被肌肉直接利用的假象
解析:(1)由题图分析可知,在A→B过程内ATP含量下降是由于短跑过程中肌肉收缩等生命活动过程消耗ATP,ATP被分解,而B→C过程中,ATP含量增加是由于细胞呼吸加快,合成的ATP 增多。生物体内ATP的含量很少,但能通过和ADP的相互转化维持含量的动态平衡,所以肌细胞中ATP的含量不会降为零。
(2)由于ATP片剂可以口服,所以人体消化道内不存在使ATP水解的酶。ATP是直接能源物质,在治疗相关疾病时,其药效是直接为生命活动提供能量。生物体内合成ATP的生理过程包括光 合作用、呼吸作用。
(3)①在实验操作过程中,为避免肌肉本身的ATP对实验结果造成影响,在实验前应等肌肉本身的ATP消耗完毕后再开始实验。②在程序上,应先滴加葡萄糖溶液,观察肌肉是否收缩,后滴加ATP溶液,构成自身前后对照。③如果滴加顺序颠倒,结果不可靠,在滴加葡萄糖后可能由于先加的ATP溶液未消耗完而出现肌肉收缩的现象,造成葡萄糖也能被肌肉直接利用的假象。
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